究竟是哪些基因的表达让这些细胞彼此不同？

       成年人的中枢神经系统由1700亿个细胞组成，其中一半是神经元，其余的则包括少突胶质细胞、星形胶质细胞和小胶质细胞。一直以来，人们都尝试了解这些细胞之间的异质性。究竟是哪些基因的表达让这些细胞彼此不同？
               
     人们分离这些细胞，并测定分子图谱。通过测序每个细胞中的RNA，研究人员能够确定特定组织有哪些基因“开启”。不过，这种单细胞分离技术很难应用在人类大脑中娇嫩的神经元上，同时也具有统计学上的局限性。
   
   美国加州大学旧金山分校的研究人员对完整的组织样本进行分析。他们发现，通过采集脑组织样本，大量提取RNA并寻找基因表达的特征模式，可以确定细胞身份。这项研究成果发表在《Nature Neuroscience》杂志上。

    在这项研究中，研究人员汇集过去多项研究的数据，对840名成年人捐献的7,221个组织样本进行分析。他们假设，如果每种类型的细胞都有着基因表达的特征模式，那么这些特征将在多个组织样本中一致地出现。换句话说，细胞的特定搭配使得整体的基因表达可以预测。

    研究人员利用已发表的数据集和细胞身份标志物，揭示了中枢神经系统中各类细胞的核心转录特征，包括神经元、少突胶质细胞、星形胶质细胞和小胶质细胞等。与FACS和单细胞分选等方法相比，这种方法能避免组织解离或cDNA预扩增引起的技术差异，也能避免捕获细胞或细胞核时的采样偏倚。
研究人员还鉴定了主要细胞在大脑区域中的转录差异。利用多个数据集，他们计算了每个区域的表达保真度。对于神经元而言，表达保真度的区域差异最大。相反，少突胶质细胞在各个区域的表达保真度极为相似。小胶质细胞和星形胶质细胞则居于两者之间。

    此外，他们还鉴定了各个物种之间的主要细胞转录差异。他们分析了1,346个小鼠脑转录组，以确定各种细胞的基因组表达保真度。对于每种细胞，他们发现人和小鼠的表达保真度明显相关，其中神经元有着最大的相似性